ARRIBA: Especies de dinoflagelado KAUST<\/p>\n
Un equipo internacional de investigadores ha generado el genoma m\u00e1s s\u00f3lido hasta la fecha del dinoflagelado Symbiodinium microadriaticum<\/em>, una especie involucrada en una simbiosis de soporte vital con los corales. Si bien el genoma actualizado confirma algo de lo sugerido por trabajos anteriores, una relaci\u00f3n inusual entre la transcripci\u00f3n del ADN y la forma y organizaci\u00f3n de sus cromosomas revela que los dinoflagelados albergan algunos de los genomas m\u00e1s extra\u00f1os del mundo eucari\u00f3tico, seg\u00fan los hallazgos publicados el 29 de abril en Nature Genetics<\/em>.<\/p>\n En lugar de los cromosomas flexibles en forma de X que son familiares para los humanos, los dinoflagelados organizan su material gen\u00e9tico en bloques ordenados a lo largo de cromosomas r\u00edgidos en forma de varilla. Los genes dentro de los bloques se transcriben consistentemente en una direcci\u00f3n y rara vez interact\u00faan con otros fuera de su vecindad inmediata. Esta extra\u00f1a disposici\u00f3n, seg\u00fan descubrieron los autores, influye en la estructura tridimensional de todo el cromosoma.<\/p>\n Este es definitivamente un gran avance en el campo. Llevamos unos a\u00f1os generando ensamblajes para estas microalgas. . . pero la calidad de esos genomas ha hecho que sea muy dif\u00edcil trabajar con ellos, dice Ral Gonzlez-Pech, bi\u00f3logo computacional y posdoctorado en la Universidad del Sur de Florida que no particip\u00f3 en el trabajo. Este ensamblaje del genoma es particularmente bueno porque ha incorporado nuevas tecnolog\u00edas de secuenciaci\u00f3n para obtener una resoluci\u00f3n m\u00e1s alta, lo que nos permitir\u00e1 profundizar en los an\u00e1lisis de diferentes aspectos de la biolog\u00eda y la evoluci\u00f3n [de los dinoflagelados].<\/p>\n Nosotros Normalmente pienso en los genomas como algo muy est\u00e1tico, pero los dinoflagelados me han demostrado que son incre\u00edblemente pl\u00e1sticos.<\/p>\n Ral Gonzlez-Pech, Universidad del Sur de Florida<\/p><\/blockquote>\n Los dinoflagelados son mejor conocidos por su relaci\u00f3n con los corales. A cambio de un hogar seguro, las microalgas unicelulares proporcionan al coral nutrientes fotosint\u00e9ticos. Cuando los corales se blanquean, es porque est\u00e1n expulsando a sus simbiontes en respuesta al estr\u00e9s. Pero los dinoflagelados como grupo son diversos, con algunas especies no simbi\u00f3ticas que causan mareas rojas prol\u00edficas, mientras que otras son par\u00e1sitos comunes de los crust\u00e1ceos.<\/p>\n Al menos parte de esta diversidad est\u00e1 ligada a su extra\u00f1a composici\u00f3n gen\u00e9tica. Sus genomas, por ejemplo, son masivos. S. El genoma del microadriaticum es relativamente peque\u00f1o entre los dinoflaggelados, pero sigue siendo un tercio del tama\u00f1o del genoma humano. Y en lugar de regular la expresi\u00f3n g\u00e9nica solo a trav\u00e9s de la transcripci\u00f3n, los dinoflagelados tambi\u00e9n participan en la duplicaci\u00f3n desenfrenada de genes y cromosomas, lo que hace que el ensamblaje del genoma sea un esfuerzo de pesadilla para los genetistas. Armar el rompecabezas es m\u00e1s dif\u00edcil cuando muchas de las piezas parecen id\u00e9nticas. <\/p>\n Hasta hace muy poco, tambi\u00e9n se pensaba que los dinoflagelados carec\u00edan de las histonas que condensan y empaquetan el ADN y que est\u00e1n presentes en todos los dem\u00e1s eucariotas. Si bien estudios recientes han encontrado que, de hecho, tienen histonas, es probable que no tengan el mismo prop\u00f3sito. Por lo general, las histonas funcionan como carretes, lo que permite que el ADN se enrolle y se desenrolle para volverse m\u00e1s o menos accesible a la maquinaria transcripcional seg\u00fan sea necesario. Por el contrario, los cromosomas de los dinoflagelados parecen estar perpetuamente condensados en una estructura cristalina, lo que deja preguntas sin respuesta sobre c\u00f3mo se organiza su ADN y c\u00f3mo se puede acceder a \u00e9l para la transcripci\u00f3n.<\/p>\n No encajan con todo lo dem\u00e1s que sabemos. sobre los eucariotas, c\u00f3mo estructuran sus cromosomas, c\u00f3mo estructuran sus genomas, c\u00f3mo regulan la transcripci\u00f3n, Manuel Aranda, genetista funcional de la Universidad de Ciencia y Tecnolog\u00eda King Abdullah en Arabia Saudita y autor del nuevo estudio.<\/p>\n El mismo d\u00eda que se public\u00f3 el art\u00edculo de Arandas, otro estudio, dirigido por un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, inform\u00f3 un an\u00e1lisis similar del genoma del dinoflagelado estrechamente relacionado Breviolum minutum<\/em>. Ambos equipos se basaron en enfoques de secuenciaci\u00f3n que generan lecturas m\u00e1s largas y utilizaron un an\u00e1lisis llamado Hi-C para ensamblar y estudiar sus genomas. Hi-C infiere la frecuencia con la que dos secuencias interact\u00faan entre s\u00ed. En teor\u00eda, cuanto m\u00e1s cerca est\u00e9n dos loci en un cromosoma, m\u00e1s probable es que interact\u00faen, mientras que las secuencias que est\u00e1n m\u00e1s alejadas, o en cromosomas completamente diferentes, podr\u00edan no interactuar nunca. Con base en estos mapas de frecuencia de interacci\u00f3n, los investigadores pueden reconstruir el genoma y hacer conjeturas informadas sobre la forma y la estructura tridimensional de los cromosomas.<\/p>\n El an\u00e1lisis Hi-C de Arandas concluy\u00f3 que S . microadriaticum<\/em> tiene aproximadamente 94 cromosomas r\u00edgidos en forma de bast\u00f3n que incluyen m\u00e1s de 600 millones de pares de bases. La densidad de genes aument\u00f3 cerca de los tel\u00f3meros en las puntas de los cromosomas, y algunos cromosomas se enriquecieron con genes relacionados con funciones o v\u00edas espec\u00edficas. Este hallazgo respalda la idea de larga data de que los dinoflagelados pueden organizar sus genes como operones bacterianos, grupos de genes relacionados que est\u00e1n bajo el control de la misma maquinaria reguladora y, por lo tanto, se expresan juntos.<\/p>\n En al menos dos especies de dinoflagelados, dos los bloques dentro de un dominio de ADN se transcriben en direcciones opuestas (arriba), creando giros \u00fanicos que est\u00e1n separados por l\u00edmites a\u00fan no caracterizados (abajo). nat genet<\/em>, 53:61317, 2021<\/p>\n El equipo tambi\u00e9n identific\u00f3 un patr\u00f3n inusual dentro de cada cromosoma de bloques de genes unidireccionales alternos, escriben los autores en el art\u00edculo. Dos bloques ubicados uno al lado del otro en un cromosoma forman lo que los investigadores llamaron un dominio, y los genes dentro de un dominio interact\u00faan con frecuencia entre s\u00ed y rara vez con los de otros dominios. En los extremos de cada dominio, supusieron los investigadores, hay una especie de l\u00edmites f\u00edsicos que act\u00faan como sujetalibros, aunque no est\u00e1 claro qu\u00e9 crea estos l\u00edmites. Si bien la orientaci\u00f3n de los genes en un cromosoma suele ser aleatoria, en el caso del dinoflagelado, un bloque en el dominio se transcribi\u00f3 de manera consistente en una direcci\u00f3n mientras que el otro bloque se transcribi\u00f3 en la direcci\u00f3n opuesta.<\/p>\n Se desconoce qu\u00e9 impuls\u00f3 la evoluci\u00f3n de este patr\u00f3n \u00fanico, aunque no es un hallazgo completamente novedoso, dice Senjie Lin, ecologista de fitoplancton de la Universidad de Connecticut que estudia la gen\u00f3mica de los dinoflagelados pero que no particip\u00f3 en el trabajo actual. Investigaciones anteriores que usaron microscop\u00eda para visualizar los cromosomas de dinoflagelados notaron que estos bloques a menudo aparec\u00edan como barras oscuras espaciadas uniformemente. Lo bueno de este art\u00edculo es que ahora lo ves desde la perspectiva de la secuencia, mientras que antes era m\u00e1s una perspectiva estructural, dice Lin a The Scientist<\/em>. El equipo que estudi\u00f3 el genoma de B.<\/em> <\/strong>minutum<\/em> not\u00f3 el mismo patr\u00f3n organizativo, refiri\u00e9ndose a los bloques emparejados como dominios de asociaci\u00f3n topol\u00f3gica de dinoflagelados, o dinoTADs.  ;<\/p>\n Algo que es nuevo, coinciden Lin y Gonzlez-Pech, es el v\u00ednculo correlacional entre la transcripci\u00f3n g\u00e9nica y la estructura cromos\u00f3mica y el plegamiento encontrado en el estudio de Arandas. A medida que los dos bloques de cada dominio se desenroscaron durante la transcripci\u00f3n, el ADN fuera de los l\u00edmites permaneci\u00f3 fijo. Esto provoc\u00f3 una acumulaci\u00f3n de torsi\u00f3n en esos l\u00edmites. Imag\u00ednese separando hebras de hilo o hilo de bordar desde el medio, mientras mantiene los extremos en su lugar; los lados se torcer\u00e1n m\u00e1s apretados a medida que se desenrolla el centro. En consecuencia, dice Aranda, terminas con estos dos giros opuestos dentro del dominio que crean la estructura, que luego crea los l\u00edmites del dominio.<\/p>\n Cuando el equipo trat\u00f3 a los dinoflagelados con un inhibidor para bloquear la transcripci\u00f3n, los l\u00edmites entre los dominios desaparecieron, lo que sugiere que para los dinoflagelados, la transcripci\u00f3n y la estructura cromos\u00f3mica est\u00e1n \u00edntimamente ligadas. Lo que sea que est\u00e9 sucediendo en esos l\u00edmites debe ser algo realmente importante en la organizaci\u00f3n del cromosoma, dice Lin, y puede ser importante en la regulaci\u00f3n de la expresi\u00f3n g\u00e9nica.<\/p>\n El misterio de los l\u00edmites del dominio es solo una de muchas preguntas nuevas. a los investigadores les gustar\u00eda responder utilizando estos nuevos genomas de alta calidad. Simbiodinio<\/em>. A pesar de las similitudes ecol\u00f3gicas entre los dos, cuando Lin us\u00f3 Hi-C para analizar el genoma, encontr\u00f3 solo 30 cromosomas, mucho menos que S.<\/em> microadriaticum<\/em>s 94 y los cromosomas de F. kawagutii<\/em> eran mucho m\u00e1s largos en promedio. El pu\u00f1ado de dinoflagelados que se han secuenciado muestra que la reestructuraci\u00f3n masiva es probablemente la regla, en lugar de la excepci\u00f3n, dice Gonzlez-Pech, y a medida que se analizan m\u00e1s genomas, la gen\u00f3mica comparativa se convertir\u00e1 en una herramienta valiosa para comprender por qu\u00e9.<\/p>\n Normalmente pensamos en los genomas como algo muy est\u00e1tico, pero los dinoflagelados me han demostrado que son incre\u00edblemente pl\u00e1sticos, que realmente representan los l\u00edmites de esa plasticidad en los eucariotas, dice Gonz\u00e1lez-Pech a The Scientist<\/em>. Ya est\u00e1bamos empujando los l\u00edmites aqu\u00ed dentro de la familia, por lo que ahora podemos comenzar a buscar genomas de dinoflagelados m\u00e1s grandes y complejos. Creo que se acerca.<\/p>\n A. Nand et al., Organizaci\u00f3n gen\u00e9tica y espacial de los cromosomas inusuales del dinoflagelado Symbiodinium microadriaticum<\/em>, <\/strong>Nat Genet<\/em><\/strong>, 53:<\/strong>61829, 2021.<\/strong> <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Especies de dinoflagelado KAUST Un equipo internacional de investigadores ha generado el genoma m\u00e1s s\u00f3lido hasta la fecha del dinoflagelado Symbiodinium microadriaticum, una especie involucrada en una simbiosis de soporte vital con los corales. Si bien el genoma actualizado confirma algo de lo sugerido por trabajos anteriores, una relaci\u00f3n inusual entre la transcripci\u00f3n del … Continuar leyendo \u00abEstructura del genoma del dinoflagelado como ninguna otra conocida\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-37258","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37258","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=37258"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37258\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=37258"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=37258"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=37258"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}\n